Допускаемые напряжения

Где – масштабный фактор, ;
– коэффициент безопасности, ;

– расчетный предел текучести при изгибе,
;

1.2.2 Касательные напряжения от перерезывающей силы

Где – сдвигающая сила, ;
– площадь сечения сдвига, ;

1.2.3 Нормальные напряжения от изгибающего момента

Где – максимальный момент, действующий на стержень,
;
– осевой момент сопротивления сечения, ;

1.2.4 Суммарные напряжения

Суммарные напряжения находим исходя из четвертой теории прочности

Напряжения в швеллере значительно превосходят допустимые значения.

Для усиления конструкции дополнительно приварим пластинку толщины к швеллеру как показано на рисунке.

1.2.5 Расчет доработанной конструкции

Рассчитаем прочность получившейся конструкции

Касательные напряжения:

Напряжения изгиба:

Где – максимальное расстояние от оси;
– осевой момент инерции сечения, ;

Суммарные напряжения:

Напряжения не превышают допустимые, конструкция работоспособна.

2. Расчет сварного соединения

Расчетная схема – консольная балка. Имеем сложное напряженное состояние (изгиб и срез). Сварка ручная дуговая электродом Э42.

Найдем допускаемое напряжение среза в швах

Где – масштабный фактор, ;
– эффективный коэффициент концентрации напряжений при статических нагрузках,

– коэффициент безопасности, ;

Находим напряжения от изгибающего момента

Где – момент, действующий на шов,
;
;
;

Найдем напряжения от сдвигающей силы

Где – перерезывающая сила, ;
– площадь сечения сварных швов, ;

Результирующие напряжения находим по теореме Пифагора

Напряжения не превышают допустимое значение, конструкция работоспособна.